基坑工程施工安全技术培训讲义.pptx
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1、16:285/1141 周边环境调查及风险识别16:286/1141 周边环境调查及风险识别基坑工程安全包括基坑本体安全基坑本体安全和周周边边岩土岩土环环境安全境安全基坑本体安全:支护体系安全周边岩土环境安全:周边建筑、地上和地下市政管线、道路、普铁、高铁、河道临临近其他工程开挖基坑,事近其他工程开挖基坑,事实实上就是在挖其他工程的上就是在挖其他工程的墙墙脚脚基坑工程事小,挖断基坑工程事小,挖断军军用光用光缆缆事大!千万事大!千万别闯祸别闯祸!16:287/1141 周边环境调查及风险识别基坑工程环境调查,包括1 基坑周边地形、地貌2 基坑与周边相对标高,汇水面积3 拟开挖范围内曾经的回填土分
2、布4 相邻建筑曾经的基坑范围(事关本基坑土钉、锚杆承载力,基坑渗漏水)5 周边市政管线的空间位置、质量现状6 正在施工的相邻基坑设计(支护形式、出土通道)16:288/1141 周边环境调查及风险识别20111125杭州五洲国际广场基坑塌陷20141114郑州太康路新田项目基坑坍塌16:289/114基坑相邻工程哪一个风险最大?16:2810/1141 周边环境调查及风险识别16:2811/114基坑相邻管线哪一种风险最大?16:2812/114认识超高层高层多层烟囱、水塔高柔结构建筑管线柔性管线刚性管线供水排水污水16:2813/1142 基坑降水及其环境效应控制16:2814/1142 基
3、坑降水及其环境效应控制按照赋存条件,地下水分为:上层滞水、潜水、承压水按照渗透性,岩土体可划分为透水层和不透水层一般情况下,土的渗透系数K值小于10-6cm/s就是不透水层不透水层的典型代表:微风化岩石、黏土、粉黏土、粉质质黏土黏土常用的降水方式:积水明排、轻型井点、管井16:2815/1142 基坑降水及其环境效应控制基坑降水的安全风险1 未能将地下水降低到开挖面以下,影响土方开挖2 坑内外水头差,基坑涌水3 地下水位降低导致周边土体压缩、地面及各类工程结构物沉降和破坏抽排地下水影响范围的确定因素:土体类型、地下水赋存条件Zhengzhou University16:2816/11416/1
4、14武汉市:抽水含砂量小于1/10000016:2817/1142 基坑降水及其环境效应控制16:2818/1142 基坑降水及其环境效应控制降水失败16:2819/1142 基坑降水及其环境效应控制16:2820/1142 基坑降水及其环境效应控制16:2821/1142 基坑降水及其环境效应控制工程录像-20110926郑州地铁2号线广播台站基坑管涌电影采集-2004 国家大剧院16:2822/11422J.X.SONG,Construction Safety中国国家大剧院16:2823/11423J.X.SONG,Construction Safety中国国家大剧院地下水不同的赋存条件,
5、承压水形成原因16:2824/11424中国国家大剧院基坑降水效果差,为什么?J.X.SONG,Construction Safety16:2825/11425J.X.SONG,Construction Safety中国国家大剧院横断面中的黑色土层为黏性土,竖向几乎不透水16:2826/11426J.X.SONG,Construction Safety中国国家大剧院第1种井是正常的降水井,一井一泵,24h365d 抽水第2种井是疏干井,又叫渗井,井管中不放抽水泵,仅放透水材料(如中粗砂、碎石)。其作用是让上层水流到下层,以便放在深处的泵将水抽走。本本图图中有一中有一错误错误16:2827/11
6、4降水漏斗区(图中浅色区域)J.X.SONG,Construction Safety27中国国家大剧院“大大剧剧院一院一带带将形成一个将形成一个5km范范围围的降水漏斗的降水漏斗”降水漏斗范围内地下水位降低,导致周边土体压缩,从而地面及各类工程结构物沉降,甚至开裂、破坏16:2828/114J.X.SONG,Construction Safety28中国国家大剧院落底式止水帷幕和基坑底面不透水层共同形成全封闭挡水体系,切断基坑内外水利联系。从理论上说,在坑内降水,不会引起周边地下水位下降,也就避免了邻近地面、建筑物沉降工程上可行工程上可行吗吗?16:2829/114J.X.SONG,Const
7、ruction Safety29中国国家大剧院但基坑内外存在巨大的水头差(本例中29m),将在基坑底产生强大的水压力,使基坑处于突涌破坏的重大风险中。突涌可以在几分突涌可以在几分钟钟内摧内摧毁毁一个基坑一个基坑突涌指承压水对基坑底作用的渗流破坏。当基坑开挖减小了承压水顶板不透水层厚度。当剩余厚度不足时,承压顶穿基坑底板,便发生突涌16:2830/11430J.X.SONG,Construction Safety中国国家大剧院减压井是第3种类型井。井管中放抽水泵,但平时并不启动。根据监测,当止水帷幕外侧水位升高,水头差有可能造成基坑突涌时才启动。本本图图中有一个中有一个错误错误小小结结:3种种类
8、类型的水,型的水,3种种类类型的井,型的井,2种土种土16:2831/11416:2832/11416:2833/11416:2834/11416:2835/11416:2836/114认识就对周边影响来说:基坑开挖风险降水风险建筑工程风险管线泄漏风险(二次灾害)16:2837/1143 基坑支护结构施工安全16:2838/114根据岩土工程条件、水文地质条件、周边环境条件、基坑开挖深度等因素,基坑支护设计的目标是:安全可靠,经济合理。常用的基坑支护形式主要有1 放坡2 土钉墙和复合土钉墙3 桩锚(桩撑)4 地下连续墙3 基坑支基坑支护结护结构施工安全构施工安全16:2839/1143 基坑支
9、基坑支护结护结构施工安全构施工安全1 放坡2014 省道323放坡开挖事故的主要原因(1)土质类型不适合放坡(2)坡比不满足设计要求(3)坡顶、坡面排水不畅40/114基坑工程基坑工程实实例例郑州市轨道交通1号线体育中心站基坑-三级放坡16:28基坑周边空旷北方地区扬尘防控越来越严格,每年将近4个月无法施工。放坡土方开挖、外运、回运综合造价未必比支护体系更节省16:2841/1143 基坑支基坑支护结护结构施工安全构施工安全2 土钉支护土钉支护应用最广泛,占河南省基坑总量约80%,破坏类型多样1990年代,每次暴雨过后,土钉支护基坑坍塌数十个!事故主要原因(1)超挖:上排土上排土钉钉施工完成后
10、施工完成后72h方可开挖下方可开挖下层层土方(土方(JGJ311-2013)(2)坡比不满足设计要求(至少1:0.2)(3)坡顶坡面排水不畅(4)坡顶超载:20kPa(JGJ120-2012)(5)砂土层中未及时喷护16:2842/114土钉墙支护原理无地下水,且开挖深度12m以内土钉与锚杆对比16:2843/114土钉筋体及对中支架喷射混凝土面层16:2844/114事故案例事故案例2008 洛阳重工沉井基坑2011 湾基坑事故2015 某剧院家属楼基坑视频:施工安全技术-视频-基坑-土钉墙未及时喷护导致坍塌16:2845/114坡顶超载:塔吊、堆土、钢筋加工区土方车辆、混凝土搅拌运输车46
11、/114土钉墙支护:本图中有三处严重风险16:2816:2847/1143 基坑支基坑支护结护结构施工安全构施工安全3-1 桩锚支护视频(1)桩锚支护结构整体倾覆(2)20190607南宁市基坑坍塌(3)20180901济南桩锚支护坍塌16:2848/114桩锚支护原理土钉与锚杆对比16:2849/1143 基坑支基坑支护结护结构施工安全构施工安全3-1 桩锚支护事故主要原因(1)设计原因:桩的嵌固深度不足、锚杆长度不足(滑裂面以内)(2)砂土层中锚杆成孔,反复塌孔造成邻近地面下降(3)超挖Zhengzhou University16:2850/11450/114锚杆根部引发地表裂缝16:28
12、51/114开挖深度大,锚杆可越红线时采用桩锚支护桩锚支护设有自由段的锚杆(索)16:2852/1143 基坑支基坑支护结护结构施工安全构施工安全3-1 桩锚支护砂土层中锚杆成孔(1)套管跟进(2)旋喷锚杆套管跟进视频-施工技术-岩土工程-锚杆-保定套管跟进作业视频-施工技术-岩土工程-锚杆-旋喷锚杆施工16:2853/114开挖深度大,支护结构不许越红线时-桩撑支护工程实例:2008郑州会展宾馆逆作法16:2854/1143 基坑支基坑支护结护结构施工安全构施工安全3-2 桩撑支护事故主要原因(1)设计原因:桩的嵌固深度不足、支撑强度刚度不足(2)钢支撑预加轴力衰减、脱落(3)基坑隆起引发内
13、支撑“平面外”破坏55/11413、施工人、施工人员员安全意安全意识识、安全教育学、安全教育学习习不不够够施工安全技术-视频-基坑-20110412上海一二八纪念路基坑坍塌16:2816:2856/114桩桩的嵌固深度不的嵌固深度不够够16:2857/1143-2 桩撑支护3 基坑支基坑支护结护结构施工安全构施工安全16:2858/114围护结构侵限及控制手段泥浆护壁正循环黏性土、粉砂、细沙、中砂、粗砂、含少量砾石、卵石(含量少于20%)的土、软岩反循环黏性土、砂类土、粗砂、含少量砾石、卵石(含量少于20%,粒径小于钻杆内径2/3)的土旋挖钻黏性土、粉土、砂土、填土、碎石土及风化岩层Zheng
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